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Chauffage et production d'eau chaude

Le soleil au service de votre confort

Capteur solaireNon polluante, inépuisable et gratuite, l’énergie solaire est disponible partout. Les systèmes solaires combinés (SSC) vous font profiter de cette manne.
Les systèmes solaires combinés (SSC) permettent d’utiliser la chaleur produite par des capteurs solaires pour une partie des besoins de chauffage et d’eau chaude sanitaire d’une maison. Cette part peut aller de 25 à 60 % des besoins annuels selon la région, et le dimensionnement de l’équipement bien sûr.
Les SSC se composent des éléments classiques d’une installation de chauffage central. En premier lieu : des capteurs solaires thermiques, similaires à ceux qui alimentent un chauffe-eau solaire et qui font office de chaudière. À cela, s’ajoutent une distribution assurée par un réseau de tuyauteries, un ou des dispositif(s) de stockage de l’énergie thermique (ballon-tampon, dalle de béton), des émetteurs de chaleur (radiateurs à basse température, dalles chauffantes, etc.) et une régulation.
Un système d’appoint pallie les insuffisances du rayonnement. Il peut être complètement indépendant de l’installation solaire, ou couplé. Une régulation peut gérer sa mise en route et son arrêt, en fonction de l’ensoleillement, de la demande en chauffage ou en eau chaude sanitaire.
D’une manière générale, la surface de capteurs mise en oeuvre dans un SSC varie de 10 à 30 m2. Le choix d’un capteur doit privilégier les solutions qui favorisent l’aspect esthétique et s’adaptent aux contraintes architecturales.

Capteurs : attention à la surchauffe

Mais il faut faire attention à la taille de l’installation. Car, en été, les SSC deviennent surdimensionnés par rapport à un chauffe-eau solaire : gare à la surchauffe ! La solution la plus satisfaisante est d’utiliser la chaleur supplémentaire pour chauffer une piscine. Mais si l’on n’a pas la chance d’en posséder une, il est souvent recommandé d’utiliser la technique de « drainback », qui permet de vidanger automatiquement les capteurs pendant la nuit, lorsque la température de l’eau dans le ballon de stockage dépasse un certain seuil.

Combinaisons d’énergies

Les SSC associent au solaire des énergies classiques. Les combinaisons possibles sont :
Solaire/électrique : représentant 70 % des installations, l’électro-solaire est constitué d’un ballon avec un échangeur circuit capteurs en partie basse et une résistance électrique en partie haute.
Solaire/gaz : l’appoint gaz, mis sur le devant de la scène dans les offres DolceVita, implique un ballon avec un échangeur circuit capteurs en partie basse et un échangeur circuit chaudière en partie haute. Même si l’investissement est plus important en raison de la nécessité d’un ballon avec deux échangeurs, et de la complexité relative des contrôles et de la programmation de la chaudière, cette solution offre notamment le gros avantage de faire des économies d’énergie primaire importantes, surtout avec une chaudière gaz à condensation . Le fonctionnement est identique pour le fioul.
Solaire/bois : l’appoint bois oblige également à la pose d’un ballon pourvu de deux échangeurs, un pour le circuit capteurs en partie basse et un pour le circuit chaudière, plus une résistance électrique en partie haute. Avec une chaudière bois, le chauffage de l’eau ne dépend que des énergies locales pendant l’hiver. L’appoint supplémentaire électrique permet l’arrêt de la chaudière en été. Généralement, la consommation électrique sera très faible. Les inconvénients sont identiques à ceux de la solution gaz.

ATTENTION

: Le SSC est plus complexe à mettre en oeuvre qu’un
chauffe-eau solaire indépendant, car le chauffage des locaux et la fourniture d’eau chaude domestique n’obéissent pas aux mêmes exigences :
• On a besoin d’eau chaude au robinet toute l’année, alors que la demande en chauffage varie avec les saisons.
• Lorsque le chauffage est en marche, la demande journalière de chaleur est relativement continue tandis que celle d’eau chaude est irrégulière, des pointes de courte durée alternant avec de longues périodes creuses.
• Enfin, la température de l’eau utilisée dans le circuit de chauffage est plutôt basse (entre 30 et 50 °C), alors que celle de l’eau sanitaire est beaucoup plus élevée (entre 45 et 60 °C). Autant de points qui devront être pris en considération lors de la conception.


Des installations efficaces du nord au sud

Préférez une exposition plein sud pour une efficacité maximale des capteurs, qui peuvent s’intégrer parfaitement à la façade. Non polluante, inépuisable et gratuite, l’énergie solaire est disponible partout. Les systèmes solaires combinés (SSC) vous font profiter de cette manne. Il est possible de profiter de l’énergie solaire partout en France. Même si la productivité des capteurs est moindre dans les régions du nord que dans celles du sud, l’économie d’énergie réalisée (en quantité) reste la même. Ce qui conserve tout son intérêt à cette source alternative. Ainsi, à Marseille, une installation couvrant 52 % des consommations (9 300 kWh) d’une maison économisera 4 830 kWh, à Strasbourg, dans des conditions identiques, elle couvrira 30 % des consommations (16 300 kWh), soit 4 890 kWh. Les SSC conviennent parfaitement aux régions froides mais bien ensoleillées, ou à celles où l’on doit chauffer longtemps. Certaines zones de montagne remplissent donc ces deux conditions. Avec le solaire, on peut y réaliser de substantielles économies de chauffage. Mais, quelle que soit la région, les intersaisons (printemps et automne) ont pour caractéristique d’offrir un meilleur ensoleillement que l’hiver, à une période où la maison a encore, ou déjà, besoin d’être chauffée. Dans ce contexte aussi, le solaire offre donc d’intéressantes perspectives d’économie.
 
Les 3 solutions

SOLUTION N° 1

Le plancher solaire direct (PSD)


DESCRIPTION Un fluide, chauffé par les capteurs, est injecté dans les tubes d’un plancher chauffant ou réchauffe le ballon d’eau
chaude grâce à un échangeur. Il repart ensuite vers les capteurs où il est chauffé à nouveau… La dalle stocke l’énergie thermique fournie par le capteur et la restitue par rayonnement (comme un émetteur basse température). Plus la dalle est épaisse mieux elle stocke, mais son émission sera plus difficile à réguler.

AVANTAGE Le PSD offre deux possibilités :
• Avec un appoint indépendant (chauffage et eau chaude).
• Avec un appoint intégré : le complément est assuré par la chaudière et distribué par le plancher. Le ballon d’eau possède deux échangeurs de chaleur, l’un solaire, l’autre d’appoint (chaudière).
SOLUTION N° 2

Le stockage de la chaleur dans un volume tampon

 DESCRIPTION Les systèmes à hydro- accumulation apportent une réponse souple. La chaleur est
stockée dans un réservoir d’eau tampon par le biais d’un échangeur. L’eau est utilisée pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire est produite soit par un ballon immergé dans le volume tampon soit par un échangeur de chaleur situé dans le ballon de stockage ou à l’extérieur. Après avoir chauffé le réservoir, l’eau repart vers les capteurs.

AVANTAGE Ce système peut se substituer à une installation traditionnelle. Il suffira d’ajouter une vanne trois voies et une tuyauterie retour vers l’accumulateur tampon au niveau de l’installation hydraulique du chauffage central.
SOLUTION N° 3

Combiner le solaire et la géothermie

 DESCRIPTION Cette variante performante combine le solaire avec une pompe à chaleur sur l’eau, le sol ou l’air. Le solaire assure 60 à
75 % des besoins et la géothermie en complément (25 à 40 %). L’eau chaude sanitaire est fournie par le solaire en priorité (60 à 85 % des besoins) et par appoint électrique ou géothermique. Le rafraîchissement peut être réalisé en totalité par la géothermie via un plancher alimenté par une PAC eau glycolée / eau réversible.

AVANTAGE Encore plus écologique et économique même si l’acquisition coûte un peu cher. Attention, l’installateur devra être familiarisé avec les deux techniques (le solaire et la géothermie).
 
 

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